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物理/解析入門(3)関数列の項別の積分・微分、 級数・冪級数及び可微分関数のテイラー展開

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目次

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 「 8.4 解析入門(3)関数列の項別の積分・微分、 級数・冪級数及び可微分関数のテイラー展開

 序

 関数列・関数族の項別積分と項別微分

 関数列の各点収束 

 関数列の一様収束 

 関数の一様ノルム

定義(有界関数と一様ノルム)
集合A上で定義され、Rmの値をとる関数fを考える。
1)関数fが有界とは、
f\{f(a)|a \in A \}(\subset \bf{R^m})\bf{R^m}M\|f(a)\| \lt M \quad (for \forall a \in A)f\|f\|_{\infty}\|f\|_{\infty} \triangleq \sup_{a \in A}\| f(a)\|()m)pp \geq 1や無限大ノルムでも良い。  [[物理/ 平面と空間のベクトル #一般のノルムの定義とノルムの同等性|一般のノルムの定義とノルムの同等性]]を参照のこと。」   定義 n次元ユークリッド空間\bf{R^{n}}上の実数値関数の列 (fn)nNが n次元ユークリッド空間Rnf\lim_{n \to \infty}\|f-f_n\|_{\infty} = 0 定理 連続関数列が一様ノルムでコーシー列をなすならば、連続関数に一様収束する。

 項別積分定理  

 項別微分定理  

 級数と収束

無限級数の収束性

 条件収束と絶対収束

 収束条件 

 正項級数の収束条件 

整級数(幕級数) 

 整級数と収束  

 項別微分定理  

 整級数の微分可能性  

高階微分微分可能関数の整級数近似(テイラー展開)

微分可能な関数 f(x) の導関数 f(x)(df(x)dx) が微分可能ならば、
その導関数 (f)(x)(d2f(x)dx2) が考えられる。
これをfの2階の導関数という。
例えば、変数tの関数 f(t) が時刻tの質点の位置とすると、
その導関数は速度、2階導関数は加速度を表すことを第2章の力学で学んだ。
さらに高階の微分が可能な関数を考え、その性質を考察しよう。

 テイラー展開とテイラーの定理

テイラー展開、テイラー級数についての入門書は

より高度なテイラーの定理などは以下の記事を。但し証明はない。

そこでテイラーの定理について説明する。

 テイラーの定理  RT

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